本发明所公开的脱除原油中水溶性盐的装置及方法，包括原油管线，及依次设于该原油管线上的原油过滤器、至少一个分离系统和砂滤塔，其中分离系统包括破乳剂管线、液膜水洗接触器、膜罐连接器、脱盐分离罐、脱盐分离罐与液膜水洗接触器之间设置水洗循环泵以形成水洗水循环回路。本发明可根据带处理的原油类型进行选择分离系统的个数，确保了经由该装置处理过后得到的原油符合工业要求，其在使用时可降低水洗水及破乳剂的用量，也减小了脱盐分离管的设备尺寸，进而降低了生产成本及该装置的使用占地面积，且降低了进行技术升级改造时的难度和成本。